Wie Mikroben der Industrie helfen

Öl abbauende Bakterien und Einzeller zeigen an, wo das schwarze Gold lagert

Trinidad . In einem See aus natürlichem Asphalt haben Forscher komplexe Mikrobengemeinschaften entdeckt, die Öl abbauen. Das internationale Wissenschaftlerteam unter Leitung von Prof. Rainer Meckenstock vom Helmholtz-Zentrum für Grundwasserökologie in München entdeckte die Mikroorganismen in winzigen eingeschlossenen Wassertröpfchen. Vermutlich tummeln sich die Mikroben auch in anderen Öllagerstätten. Die im Fachmagazin „Science“ vorgestellten Erkenntnisse könnten helfen abzuschätzen, wo Ölbohrungen sinnvoll sind.

Der Asphaltsee Pitch Lake auf der Karibikinsel Trinidad liegt über einer geologischen Störung. Durch einen Riss in der Erdkruste strömt Öl, das in etwa 1000 Metern Tiefe unter großem Druck lagert, nach oben. Der See bietet eine der seltenen Möglichkeiten, natürlich aufgestiegenes Öl zu analysieren, etwa auf Mikrobenpopulationen. Denn an klassischen Förderanlagen können Forscher nur Öl untersuchen, das hohem Druck ausgesetzt sowie mit Wasser und anderen Stoffen verunreinigt ist.

Am Pitch Lake wird das Öl bei seinem Aufstieg zu natürlichem Asphalt. Darin eingeschlossen fanden die Forscher winzige Wassertröpfchen mit einem Volumen von einem bis drei Mikrolitern, das entspricht ungefähr dem Fünfzigstel eines Wassertropfens. Dort entdeckten sie komplexe Lebensgemeinschaften aus mehr als 20 verschiedenen Mikroorganismen. Ein Teil sind Archaeen (einzellige Organismen), der andere Teil Bakterien.

Diese Mikroben haben ein ganz besonderes Potenzial: Sie bauen das Öl ab, das sie umgibt. Sie nutzen die Energie, die im Öl steckt, und verarbeiten sie anaerob, also ohne Einsatz von Sauerstoff. Diese Erkenntnisse könnten für die Ölindustrie interessant sein. Denn die Mikroben kommen wahrscheinlich auch in anderen Ölquellen vor – und bauen dort ebenfalls langsam den Energierohstoff ab.

Bisher waren Wissenschaftler davon ausgegangen, dass dieser Abbau nur unterhalb einer Lagerstätte auftritt, in einem Bereich, in dem sich Öl und fossiles Wasser mischen. Mit den neuen Erkenntnissen können Unternehmen möglicherweise eines Tages besser abschätzen, ob eine Bohrung wirklich lohnt und bis in welche Tiefe sie sinnvoll ist. Eine wertvolle Information, denn die Bohrungen sind teuer.

Küstenbewohnern kann Meckenstock dagegen keine Hoffnung machen, dass die Mikroben Ölverunreinigungen vernaschen könnten: Die Mikroorganismen, die der Wissenschaftler und seine Kollegen fanden, machen ihre Arbeit erst, wenn Öl verklumpt im Sand oder am Meeresboden liegt. Dagegen müsste angeschwemmtes Öl aerob (unter Verwendung von Sauerstoff) abgebaut werden. Auch hierfür gibt es Lebewesen, „die können aber nicht so schnell arbeiten, wie es in solchen Fällen nötig wäre“, sagt Meckenstock.

Auch Astrobiologen interessiert das Leben im Pitch Lake auf Trinidad. Koautor Prof. Dirk Schulze-Makuch von der Universität des Staates Washington in Pullman arbeitet zum Saturn-Mond Titan. Auf der Oberfläche von Titan gibt es Seen aus Kohlenwasserstoffen – ähnlich wie der Asphalt im Pitch Lake. Die Erkenntnisse lieferten einen Hinweis, dass auch auf Titan Leben oder zumindest Vorstufen von Leben entstanden sein könnten.